[发明专利]基于规则箱体的体积测量装置

权利要求书

1.一种基于规则箱体的体积测量装置，其特征在于，包括如下模块：

深度相机，用于采集目标箱体的点云数据；

控制模块，用于将所述点云数据聚类生成多个子平面，根据多个子平面融合生成目标平面，根据多个目标平面之间的夹角以及目标平面的上的点云数据确定所述目标箱体的底面和顶面，根据所述底面和顶面上点云数据确定所述目标箱体的高度，根据所述顶面上的点云数据进行网格下采样生成2D投影点，根据所述2D投影点确定所述目标箱体的侧边，根据所述侧边确定所述目标箱体的长和宽，进而确定所述目标箱体的体积；

显示模块，用于显示所述目标箱体的体积。

2.根据权利要求1所述的基于规则箱体的体积测量装置，其特征在于，

所述深度相机，还用于获取目标箱体的RGB图像；

所述控制模块，用于将所述侧边投影至所述RGB图像确定所述RGB图像中的侧边区域，对所述侧边区域进行边缘检测确定所述顶面的边缘直线段，当所述顶面的边缘直线段满足与所述目标箱体的相对应的垂直关系时，根据所述边缘直线段重新计算所述目标箱体的体积。

3.根据权利要求1所述的基于规则箱体的体积测量装置，其特征在于，将所述点云数据聚类生成多个子平面，根据多个子平面融合生成目标平面时，具体为：

获取点云数据，对所述点云数据进行预处理以去除孤立点云数据及所述目标箱体范围外的点云数据，进而生成目标点云数据；

对于每一目标点云数据搜索最近邻域的目标点云数据，将该目标点云数据和最近邻域的目标点云数据聚类生成子平面，并计算出所述子平面的平面信息；

根据每一所述子平面的平面信息判断所述子平面的邻域点是否与位于同一空间平面上，当所述邻域点与所述子平面位于同一空间平面上，将该邻域点融合至该子平面；

根据每一所述子平面的平面信息判断子平面之间是否与位于同一空间平面上，当两个所述子平面位于同一空间平面，将该两个子平面融合成一目标平面，进而生成多个目标平面。

4.根据权利要求1所述的基于规则箱体的体积测量装置，其特征在于，根据多个目标平面之间的夹角以及目标平面的上的点云数据确定所述目标箱体的底面和顶面时，具体为：

将多个目标平面形成多个平面对，计算平面对中两个目标平面之间的夹角；

在夹角小于预设置的夹角阈值的平面对中选择出夹角最小的一组平面对作为目标平面对；

在该目标平面对中将距离深度相机的光心绝对值最小的目标平面确定为所述目标箱体的顶面，距离深度相机的光心绝对值最大的目标平面确定为所述目标箱体的底面。

5.根据权利要求1所述的基于规则箱体的体积测量装置，其特征在于，根据所述底面和顶面上点云数据确定所述目标箱体的高度时，具体为：

确定所述顶面的中心点，求取所述顶面的中心点至底面的垂直距离d1，确定所述底面的中心点，求取所述底面的中心点至顶面的垂直距离d2；

根据所述顶面的点云数据计算顶面厚度thicknes1，根据所述底面的点云数据计算底面厚度thicknes2，进而生成高度计算的加权系数w1、w2,w1＝(thickness1+thickness2)/thickness1,w2＝(thickness1+thickness2)/thickne ss2；

计算所述目标箱体的高度H，H＝(w1×1+w2×2)/(w1+w2)。

6.根据权利要求1所述的基于规则箱体的体积测量装置，其特征在于，根据所述2D投影点确定所述目标箱体的侧边，根据所述侧边确定所述目标箱体的长和宽时，具体为：

将所述顶面的点云数据投影到以所述顶面中心为坐标原点的平面坐标系中，生成对应的投影离散点(x,y)；

在投影离散点(x,y)中统计相邻点之间的像素距离，进而得到相邻点之间的平均距离值，基于该距离值进行网格下采样生成2D投影点，然后对2D投影点进行检测确定2D投影点对应连通区域的最小外接矩形；

通过网格上采样映射，将当前拟合出的2D投影点的最小外接矩形对应到所述目标箱体的顶面上确定所述顶面的侧边；

根据所述顶面的侧边上的点云数据确定所述顶面长度和宽度。